本发明公开了一种基于RGB相机和宽带滤光片编码的光谱成像方法。本发明根据相机光谱响应函数、宽带滤光片的优化参数以及光谱重建网络构建设计阶段端到端优化框架；接着，根据高光谱数据集对设计阶段端到端优化框架进行训练，获得训练好的设计阶段端到端优化框架，获得宽带滤光片的理论设计参数；然后，获取组合宽带滤光片的实际光谱透过率函数以及最终光谱重建网络；最后，搭建RGB成像系统并获取场景图像，输入到最终光谱重建网络后获得高光谱图像。本发明从波长编码光谱成像原理出发，在成像光路中加入特殊设计的宽带滤光片，经过多次成像将重建算法的输入图像由3通道增至多通道，可以有效提升重建结果的光谱精度。